CN113122846A - 一种铝合金金属镀件 - Google Patents

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Abstract

一种铝合金金属镀件，所述金属镀件以经过除去阳极氧化膜处理的铝或铝合金为基底，以化学镀镍磷层为中间层、以电镀铜层为表层，所述镍磷中间层的厚度为7‑12μm，所述电镀铜表层的厚度为14‑24μm，在所述基底与化学镀镍磷层之间有铜颗粒和具有催化化学镀镍活性的镍催化颗粒。

Description

一种铝合金金属镀件
技术领域
本发明涉及一种铝合金金属镀件，特别是涉及在铝合金表面化学镀镍磷和电镀铜。
背景技术
随着电子信息技术的飞速发展，印制电路板（PCB）行业发展迅猛。电镀铜是PCB板制造过程中的一个重要工序。印制电路板电镀铜的目的是把双面板或多层板的通孔或盲孔在孔金属化电镀的基础上，进一步电镀加厚，实现层间可靠的互连。
金属基覆铜板按照使用不同金属材料划分，其种类主要有三类：铜基覆铜板、铁基覆铜板、铝基覆铜板，其中铝合金的密度低，耐腐蚀性能好，抗疲劳性能较高，比强度和比刚度都比较大，与结构钢甚至超高强度钢相当，在手机组件的制备中得到广泛应用，以减轻手机结构重量。但是铝合金的硬度低，耐磨性较差，而经过化学镀镍后可大大提高表面硬度、耐磨性。铝合金上镀覆比钢铁和铜等金属材料上镀覆要困难和复杂得多，由于其性质活泼，表面在空气中极易与氧发生反应生成一层氧化膜，这层氧化膜的存在妨碍了铝合金进一步的表面处理；同时铝的电极电位很负，浸入镀液时能与多种金属离子进行置换反应，在铝上生成接触镀层，使镀层与铝基体的结合强度降低。
为了改善上述技术问题，现有技术，如CN108265281A长春通行智能科技有限公司提供了一种铝合金复合材料的制备方法，包括：将铝合金依次进行碱洗、酸洗、酸浸蚀、第一次浸锌、退锌，第二次浸锌、化学镀铜和化学镀镍磷合金，得到铝合金复合材料。本发明提供的铝合金复合材料的制备方法能够较好的在铝合金表面镀镍磷合金，得到的铝合金镀层表面光亮、均匀连续、无起皮、脱落、局部粗糙现象。另外，本发明提供的铝合金复合材料中含有铜层，使这种铝合金复合材料具有良好的耐腐蚀性。CN104213168A一种笔记本电脑外壳用镁合金表面电镀镍工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：碱洗→酸洗→活化→浸锌→无氰电镀铜→电镀镍，本发明通过对浸锌、无氰电镀铜和电镀镍的镀液的选择以及含量的调整，使得镀液性能稳定，最终制备的镀铬层结合力强。整个镀覆过程不采用氰化物，并且选用的氟化物用量比现有技术少，该镀覆工艺绿色环保。即通过浸锌，使得铝材和锌发生置换反应，然后在其表面上电镀锌。
目前比较成熟的铝合金表面化学镀镍工艺是浸锌法，即通过浸锌后再化学镀镍的工艺。浸锌法在铝表面形成过渡锌层，可以防止铝表面再次生成氧化膜，并且可以阻挡与镀镍液接触，提高镀层结合力。然而，浸锌法存在工艺复杂、浸锌液处理困难等缺点，而且浸锌层在化学镀镍液中与镍离子发生置换反应，产生的锌离子毒化镀液，缩短镀液的使用寿命。镍预镀法其工艺简单，可以克服浸锌法带来的那些缺点，但是其需严格控制络合剂与镍离子的摩尔比、镀液pH值等关键工艺条件，才可以获得优良的施镀效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高结合力，耐腐蚀性强的铝合金镀件，所述镀件的制备方法操作简单，并能提高铝合金制品的物化品质。
一种铝合金金属镀件，所述金属镀件以经过除去阳极氧化膜处理的铝或铝合金为基底，以化学镀镍磷层为中间层、以电镀铜层为表层，所述镍磷中间层的厚度为7-12μm，所述电镀铜表层的厚度为14-24μm，在所述基底与化学镀镍磷层之间有铜颗粒和具有催化化学镀镍活性的镍催化颗粒。
在一些实施例中，所述除去阳极氧化膜处理的铝或铝合金的溶液为6wt.%的H3PO4与1.8wt.%的H2CrO4的混合液。
在一些实施例中，所述阳极氧化膜通过阳极氧化处理获得，所述阳极氧化电解液为0.4-0.45M的硫酸溶液，溶剂为体积比2：（3-4）的去离子水和乙二醇，阳极氧化的电压20V，时间为30-40min。
在一些实施例中，所述化学镀镍层使用的溶液为硫酸镍主盐10-20g/L，次亚磷酸钠还原剂10-15g/L，羟基乙酸络合剂5-7g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.1-0.5g/L，氯化镧添加剂1-2g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度50-60oC，时间为10-20min。
在一些实施例中，所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜140-170g/L，硫酸40-50g/L，，Cl-60-70ppm，二氮苯黑0.05-0.07g/L，聚乙二醇0.02-0.04g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.01-0.04g/L，所述电镀铜的电解液温度为25-30oC，电流密度1-2A/dm2。
在一些实施例中，所述铜颗粒和具有催化化学镀镍活性的镍催化颗粒通过浸泡除去阳极氧化膜处理的铝或铝合金基底获得。
在一些实施例中，所述浸泡使用的浸泡液为10-15g/L硫酸铜、2-3g/L硫酸镍、5-6g/L柠檬酸络合剂、1-2g/L植酸稳定剂和去离子水。
在一些实施例中，所述浸泡时间为1-2min。
所述铝合金金属镀件的制备方法，包括如下制备方法：
（1）机械抛光-碱性除油-热处理-电化学抛光；
（2）阳极氧化；
（3）除去阳极氧化膜；
（4）镍铜离子吸附
（5）化学镀镍磷合金
（6）电镀铜
在一些实施例中，所述机械抛光使用的抛光膏为白抛光膏抛光至镜面，表面粗糙度为Ra为0.1-0.3μm，所述碱性除油为7g/L磷酸三钠和20g/L碳酸钠水溶液，温度为75oC。
在一些实施例中，所述热处理温度为420oC，时间为5h，氮气氛围，所述电化学抛光使用的电解抛光为体积比为1:10的高氯酸和乙醇混合液，电流密度700mA/cm2，时间3min。
关于本发明：
首先，本领域技术人员知晓的铝的化学性质比较活泼，标准电极电势较负，在空气中极易和氧发生反应生成一层致密的氧化膜，即使铝经过除油和碱蚀刻等前处理后，在取出接触空气的瞬间也会快速的生成氧化膜，由此在电镀铜后得到的铜镀层与铝基体的结合力将会受到影响，因此必须采用合适的铝材预处理手段。
本发明预处理手段包括有机械抛光-碱性除油-热处理-电化学抛光：
所述机械抛光使用的抛光膏为白抛光膏抛光至镜面，表面粗糙度为Ra为0.1-0.3μm。
所述碱性除油为7g/L磷酸三钠和20g/L碳酸钠水溶液，温度为75oC。
所述热处理温度为420oC，时间为5h，氮气氛围。
所述电化学抛光使用的电解抛光为体积比为1:10的高氯酸和乙醇混合液，电流密度700mA/cm2，时间3min。
其中机械抛光主要是除去金属表面的无良杂质，大颗粒碎屑，提高金属铝材表面平整度，获得镜面效果。
其中碱性除油主要是为了脱脂，提高后续的阳极氧化处理的均一性，如果金属表面的油脂无法有效的除去，将直接影响阳极氧化阵列孔道的均一性。
其中热处理，主要目的是为了除去金属铝材的内应力，所述内应力将直接影响厚度镀层与铝材的结合力。
其中化学抛光，主要是为了进一步提高铝材的表面平整性，降低粗糙度，同时在热处理过程中虽然使用氮气保护，但难免会有氧气或其他氧化物与活泼的铝材进行氧化反应，因此需要进一步的进行表面语出。
其次，对铝材进行阳极氧化，所述阳极氧化为0.4-0.45M的硫酸溶液，溶剂为体积比2：（3-4）的去离子水和乙二醇，阳极氧化的电压20V，时间为30-40min。阳极氧化的主要目的不在于获得阳极氧化膜或者氧化铝层，而主要目的在于在平整的铝材表面形成均匀的且微小孔道，通过上述阳极氧化处理后，在铝材表面形成阳极氧化膜，所述氧化膜的孔道为50-70nm之间，孔道分布均匀，如示意附图1所示。
虽然所述氧化膜为均匀的孔道，但是阳极氧化铝与后续的化学镀镍液无法发生置换反应，无法形成金属层，不利于后续的导电电镀铜，因此通过6wt.%的H3PO4与1.8wt.%的H2CrO4的混合液在60oC下去除氧化膜，所述过程会除去铝材表面的阻挡层氧化铝和多孔层氧化铝，但是依旧会在铝材表面获得均匀孔道形态的铝金属，如附图2的SEM，和附图3的AFM所示，所述孔道形态铝材表面对于后续的吸附至关重要。
本领域技术人员知晓的，当铝基体放入电镀液中，由于电镀液是酸性环境，铝会与硫酸发生反应，并且还会与铜离子发生置换反应，在其表面生成置换层，所得的膜层粗糙、疏松，与铝基体的结合强度很差。
因此现有技术中不能直接在铝材表面电镀铜，例如浸锌处理，本发明采用铜离子吸附液处理铝材表面，所述铜离子吸附液中包括有10-15g/L硫酸铜、2-3g/L硫酸镍、5-6g/L柠檬酸络合剂、1-2g/L植酸稳定剂和去离子水，浸泡时间为1-2min。
在浸泡过程中，会发生如下反应：（1）Cu2++Al→Cu+Al3+；Cu2++Al→Cu++Al3+
（2）Ni2++Al→Ni+Al3+；
由于金属活动顺序表的限制，以及吸附液中的铜离子的浓度明显高于镍离子的浓度，因此在吸附过程中仅仅会发生化学反应式（1），即在吸附过程中会在铝材表面上会形成铜颗粒，本领域技术人员知晓的，当两个活泼性不同的金属同时存在时，由于电势差的原因，会形成原电池腐蚀现象，这个过程中铜颗粒作为正极，得到电子；铝基材作为负极，失去电子，而失去的电子容易被Ni2+捕获，进而使得Ni2++2e-→Ni，所述镍离子作为催化剂的存在能够催化后续的化学镀镍磷过程。
应当注意的是，本发明通过阳极氧化形成纳米孔道，并除去所述阳极氧化膜，露出带有孔道的铝材，所述铝材的表面的微孔会对原电池的腐蚀过程产生明显的加速效果，加快催化镍颗粒的形成，同时所述孔道有利于后续镍磷合金与基材的结合强度，即所述铝材表面形貌的控制不可或缺。
本领域技术人员知晓的，对于化学镀镍而言，对于次亚磷酸钠具有催化活性的金属包括有Pd，Ni，而Cu没有催化活性，通过上述吸附过程，在铝材表面同时形成了铜颗粒和镍颗粒，所述镍颗粒能够持续催化次亚磷酸钠化学还原硫酸镍，在铝材表面形成化学镀镍磷合金，如附图6所示，所述化学镀镍磷合金的厚度为7-12μm。
化学镀镍的工艺参数如下：化学镀镍磷合金的溶液为硫酸镍主盐10-20g/L，次亚磷酸钠还原剂20-25g/L，羟基乙酸络合剂5-7g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.1-0.5g/L，氯化镧添加剂1-2g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度50-60oC。
本发明采用硫酸镍作为主盐，可选的镍盐为氨基磺酸镍或乙酸镍，这里严格禁止使用氯化镍，当氯化镍作为金属主盐时，会产生明显的镀层应力，当镍磷作为中间层时，当有镀层应力时，会影响结合力。
本发明使用次磷酸钠作为还原剂，本领域技术人员知晓的化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化-还原过程，在上述镍颗粒的催化作用下，次磷酸钠可持续还原硫酸镍，这里需要明确，磷酸钠的浓度升高，镀层沉积速度增大，镀层中磷含量也随之增大，磷使镀层的稳定电位变正，而磷含量越高，稳定电位越正，即一般而言，随磷含量增加，镀层耐蚀性增强。但磷含量不是影响镀层耐蚀性的唯一因素，不能笼统认为磷含量越高，耐蚀性就越好，因此应当适当控制次磷酸钠的用量，本发明次亚磷酸钠还原剂用量为10-15g/L。
此外，本发明的化学镀镍磷溶液中还含有羟基乙酸络合剂5-7g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.1-0.5g/L，氯化镧添加剂1-2g/L，对于羟基乙酸而言，在化学镀进行时，由于溶液中亚磷酸离子积累，与游离镍离子结合生成亚磷酸镍沉淀，为防止它的生成，需要加人适当的络合剂生成镍的络离子束降低游离镍离子浓度，此外，巯基苯并噻唑稳定剂和稀土元素均为改善镀镍磷的添加剂。
最后在镍磷中间层上进行电镀铜处理，所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜140-170g/L，硫酸40～50g/L，，Cl-60-70ppm，二氮苯黑0.05～0.0.07g/L，聚乙二醇0.02-0.04g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.01～0.04g/L，所述电镀铜的电解液温度为25-30oC，电流密度1-2A/dm2，厚度为14-24μm。
硫酸铜与硫酸是硫酸盐镀液的主要成分，它们都参与电极过程，在镀液中具有相互依存的关系。硫酸铜浓度太低，高电流区镀层易烧焦；硫酸铜浓度太高，镀液分散能力和整平能力会降低。而硫酸的作用是提高溶液的导电性，防止铜盐水解，使镀层结晶细致。硫酸浓度太低，溶液导电性差，将会导致镀液分散能力差；硫酸浓度太高，会降低Cu2+的迁移率，电镀效率会降低，且镀铜层的延展性能也会下降，镀层的光亮度也会降低。氯离子是阳极活化剂，又是镀层的应力消除剂，可帮助阳极溶解，并且和添加剂协同作用使镀层光亮、整平，还可以降低镀层的张应力。适量的Cl-能提高镀层的光亮度和整平性，降低镀层的应力。此外，还需要在镀液中添加改善添加剂，其中聚二硫二丙烷磺酸钠作为光亮剂，聚乙二醇作为辅助光亮剂，二氮苯黑为整平剂，所属于二氮苯黑与带正电的铜离子形成竞争，使铜离子在高电流密度处不易沉积，但又不影响低电流密度区的铜沉积，使原本起伏不平的表面变得更为平坦，以此来达到对镀层的整平作用，电镀铜的效果如附图4右图所示和附图7所示。
有益技术效果：
通过上述处理，可显著提高铝材与铜层的结合力，有效提高镀层的耐腐蚀性，表面光亮、均匀连续、无起皮、脱落、局部粗糙现象，制备的铝合金镀件兼具良好的结合和耐蚀性，有利于应用在大规模工业生产中，具有显著的经济和社会效益。
附图说明
附图1 为阳极氧化示意图。
附图2为本发明除去铝材表面的阳极氧化膜后的SEM图。
附图3为本发明除去铝材表面的阳极氧化膜后的AFM图。
附图4为本发明铝材（左边）和电镀铜（右边）表面SEM图。
附图5为本发明镀件的摩擦系数测试图。
附图6为本发明化学镀镍后的镀件截面SEM图。
附图7为本发明的电镀铜镀件截面SEM图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
一种铝合金金属镀件，通过如下方法处理：
（1）机械抛光-碱性除油-热处理-电化学抛光。所述机械抛光使用的抛光膏为白抛光膏抛光至镜面，表面粗糙度为Ra为0.1-0.3μm。
所述碱性除油为7g/L磷酸三钠和20g/L碳酸钠水溶液，温度为75oC。
所述热处理温度为420oC，时间为5h，氮气氛围。
所述电化学抛光使用的电解抛光为体积比为1:10的高氯酸和乙醇混合液，电流密度700mA/cm2，时间3min。
（2）阳极氧化。
阳极氧化为0.4M的硫酸溶液，溶剂为体积比2：3的去离子水和乙二醇，阳极氧化的电压20V，时间为30min。
（3）除去阳极氧化膜。
除去阳极氧化膜用6wt.%的H3PO4与1.8wt.%的H2CrO4的混合液在60oC下去除，去离子水洗涤至中性，并真空干燥。
（4）镍铜离子吸附。
铜离子吸附液中包括有10g/L硫酸铜、2g/L硫酸镍、5g/L柠檬酸络合剂、1g/L植酸稳定剂和去离子水，浸泡时间为1min。
（5）化学镀镍磷合金。
化学镀镍磷合金的溶液为硫酸镍主盐10g/L，次亚磷酸钠还原剂10g/L，羟基乙酸络合剂5-g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.1g/L，氯化镧添加剂1g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度50oC。
（6）电镀铜：所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜140g/L，硫酸40g/L，Cl-60ppm，二氮苯黑0.05g/L，聚乙二醇0.02g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.01g/L，电解液温度为25oC，电流密度1A/dm2。
实施例2
一种铝合金金属镀件，通过如下方法处理：
（1）机械抛光-碱性除油-热处理-电化学抛光。所述机械抛光使用的抛光膏为白抛光膏抛光至镜面，表面粗糙度为Ra为0.1-0.3μm。
所述碱性除油为7g/L磷酸三钠和20g/L碳酸钠水溶液，温度为75oC。
所述热处理温度为420oC，时间为5h，氮气氛围。
所述电化学抛光使用的电解抛光为体积比为1:10的高氯酸和乙醇混合液，电流密度700mA/cm2，时间3min。
（2）阳极氧化。
阳极氧化为0.425M的硫酸溶液，溶剂为体积比2：3.5的去离子水和乙二醇，阳极氧化的电压20V，时间为35min。
（3）除去阳极氧化膜。
除去阳极氧化膜用6wt.%的H3PO4与1.8wt.%的H2CrO4的混合液在60oC下去除，去离子水洗涤至中性，并真空干燥。
（4）镍铜离子吸附。
铜离子吸附液中包括有12.5g/L硫酸铜、2.5g/L硫酸镍、5.5g/L柠檬酸络合剂、1.5g/L植酸稳定剂和去离子水，浸泡时间为1.5min。
（5）化学镀镍磷合金。
化学镀镍磷合金的溶液为硫酸镍主盐15g/L，次亚磷酸钠还原剂12.5g/L，羟基乙酸络合剂6g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.3g/L，氯化镧添加剂1.5g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度55oC。
（6）电镀铜：所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜160g/L，硫酸45g/L，，Cl-65ppm，二氮苯黑0.06g/L，聚乙二醇0.03g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.025g/L，电解液温度为28oC，电流密度1.5A/dm2。
实施例3
一种铝合金金属镀件，通过如下方法处理：
（1）机械抛光-碱性除油-热处理-电化学抛光。所述机械抛光使用的抛光膏为白抛光膏抛光至镜面，表面粗糙度为Ra为0.1-0.3μm。
所述碱性除油为7g/L磷酸三钠和20g/L碳酸钠水溶液，温度为75oC。
所述热处理温度为420oC，时间为5h，氮气氛围。
所述电化学抛光使用的电解抛光为体积比为1:10的高氯酸和乙醇混合液，电流密度700mA/cm2，时间3min。
（2）阳极氧化。
阳极氧化为0.45M的硫酸溶液，溶剂为体积比2：4的去离子水和乙二醇，阳极氧化的电压20V，时间为40min。
（3）除去阳极氧化膜。
除去阳极氧化膜用6wt.%的H3PO4与1.8wt.%的H2CrO4的混合液在60oC下去除，去离子水洗涤至中性，并真空干燥。
（4）镍铜离子吸附。
铜离子吸附液中包括有15g/L硫酸铜、3g/L硫酸镍、6g/L柠檬酸络合剂、2g/L植酸稳定剂和去离子水，浸泡时间为2min。
（5）化学镀镍磷合金。
化学镀镍磷合金的溶液为硫酸镍主盐20g/L，次亚磷酸钠还原剂15g/L，羟基乙酸络合剂7g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.5g/L，氯化镧添加剂2g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度60oC。
（6）电镀铜：所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜170g/L，硫酸50g/L，，Cl-70ppm，二氮苯黑0.0.07g/L，聚乙二醇0.04g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.04g/L，电解液温度为30oC，电流密度2A/dm2。
对比例1
一种铝合金金属镀件，通过如下方法处理：
（1）机械抛光-碱性除油-热处理-电化学抛光。所述机械抛光使用的抛光膏为白抛光膏抛光至镜面，表面粗糙度为Ra为0.1-0.3μm。
所述碱性除油为7g/L磷酸三钠和20g/L碳酸钠水溶液，温度为75oC。
所述热处理温度为420oC，时间为5h，氮气氛围。
所述电化学抛光使用的电解抛光为体积比为1:10的高氯酸和乙醇混合液，电流密度700mA/cm2，时间3min。
（2）化学镀镍磷合金。
化学镀镍磷合金的溶液为硫酸镍主盐15g/L，次亚磷酸钠还原剂12.5g/L，羟基乙酸络合剂6g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.3g/L，氯化镧添加剂1.5g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度55oC。
（3）电镀铜：所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜160g/L，硫酸45g/L，，Cl-65ppm，二氮苯黑0.06g/L，聚乙二醇0.03g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.025g/L，电解液温度为28oC，电流密度1.5A/dm2。
对比例2
一种铝合金金属镀件，通过如下方法处理：
（1）机械抛光-碱性除油-热处理-电化学抛光。所述机械抛光使用的抛光膏为白抛光膏抛光至镜面，表面粗糙度为Ra为0.1-0.3μm。
所述碱性除油为7g/L磷酸三钠和20g/L碳酸钠水溶液，温度为75oC。
所述热处理温度为420oC，时间为5h，氮气氛围。
所述电化学抛光使用的电解抛光为体积比为1:10的高氯酸和乙醇混合液，电流密度700mA/cm2，时间3min。
（2）镍铜离子吸附。
铜离子吸附液中包括有12.5g/L硫酸铜、2.5g/L硫酸镍、5.5g/L柠檬酸络合剂、1.5g/L植酸稳定剂和去离子水，浸泡时间为1.5min。
（3）化学镀镍磷合金。
化学镀镍磷合金的溶液为硫酸镍主盐15g/L，次亚磷酸钠还原剂12.5g/L，羟基乙酸络合剂6g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.3g/L，氯化镧添加剂1.5g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度55oC。
（4）电镀铜：所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜160g/L，硫酸45g/L，，Cl-65ppm，二氮苯黑0.06g/L，聚乙二醇0.03g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.025g/L，电解液温度为28oC，电流密度1.5A/dm2。
对比例3
一种铝合金金属镀件，通过如下方法处理：
（1）机械抛光-碱性除油-热处理-电化学抛光。所述机械抛光使用的抛光膏为白抛光膏抛光至镜面，表面粗糙度为Ra为0.1-0.3μm。
所述碱性除油为7g/L磷酸三钠和20g/L碳酸钠水溶液，温度为75oC。
所述热处理温度为420oC，时间为5h，氮气氛围。
所述电化学抛光使用的电解抛光为体积比为1:10的高氯酸和乙醇混合液，电流密度700mA/cm2，时间3min。
（2）阳极氧化。
阳极氧化为0.425M的硫酸溶液，溶剂为体积比2：3.5的去离子水和乙二醇，阳极氧化的电压20V，时间为35min。
（3）除去阳极氧化膜。
除去阳极氧化膜用6wt.%的H3PO4与1.8wt.%的H2CrO4的混合液在60oC下去除，去离子水洗涤至中性，并真空干燥。
（4）镍铜离子吸附。
铜离子吸附液中包括有12.5g/L硫酸铜、5.5g/L柠檬酸络合剂、1.5g/L植酸稳定剂和去离子水，浸泡时间为1.5min。
（5）化学镀镍磷合金。
化学镀镍磷合金的溶液为硫酸镍主盐15g/L，次亚磷酸钠还原剂12.5g/L，羟基乙酸络合剂6g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.3g/L，氯化镧添加剂1.5g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度55oC。
（6）电镀铜：所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜160g/L，硫酸45g/L，，Cl-65ppm，二氮苯黑0.06g/L，聚乙二醇0.03g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.025g/L，电解液温度为28oC，电流密度1.5A/dm2。
Figure 946514DEST_PATH_IMAGE002
通常，铝基体的腐蚀电位为-1.636V，本发明通过在阳极氧化后遗留的孔道内吸附铜镍离子，形成镍催化颗粒，有效促进化学镀镍进程，电镀铜后，其腐蚀电位为-0.213V，腐蚀电流梅毒为0.321*10-4，相比于直接在铝材表面电镀铜对比例1，其腐蚀电位为为-0.769V，腐蚀电流密度为2.72*10-4，本领域技术人员知晓的，对于镀层金属而言，腐蚀电流越小，腐蚀电位越大，那么该镀件耐腐蚀性能越好，通过后续的对比例2没有进行阳极氧化获得孔道处理，降低了镍催化颗粒的形成的进程，以及对比例3中，没有在吸附过程中催化镍颗粒形成，仅依靠少量的铜催化极其过量的化学镀镍液中的镍离子，其效果较差，相比于本申请，在吸附过程中铜离子过量，镍离子少量，通过置换反应获得铜颗粒，所述铜颗粒与铝材因为电势差产生电子，用于还原吸附液中少量的镍离子，获得镍催化颗粒，然后电镀铜获得镀件的腐蚀电流更小，腐蚀电位更正，即耐腐蚀性能更好。
对镀件摩擦系数测试：摩擦系数如附图5所示，电镀铜后，镀层的摩擦系数0.5-0.6之间。
对镀件进行镀层结合力测试
（1）热震测试
参照GB/T5270-2005，热震测试的温度设定在250℃℃，试样在干燥箱中保温30min后投入蒸馏水中骤冷。经两次热震后观察镀层是否鼓泡、起皮、脱落。
（2）划格测试
参照GB/T5270-2005与GB/T9286-1998，用百格刀在试样表面划出边长1mm的100个方格，然后将符合前述两个标准要求的胶带紧贴于其上，垂直方向用力撕去胶带，以剥离镀层的格数作为判断镀层结合力的标准。
对实施例2和对比例1-3进行结合力测试。
其中实施例2在热震测试中没有鼓泡、起皮、脱落，对比例1中经过一次热震，就出现鼓泡、起皮、脱落现象，对比例3相对比对比2，有起皮现象，相比而言，经过阳极氧化处理遗留的孔道有利于镀层与基材的结合体提高。通过划格测试，实施例2和对比例1-3的剥离格数分别为0格、92格、12格、8格，进一步验证了本发明的镀件的高结合力。
以上，虽然通过优选的实施例对本发明进行了例示性的说明，但本发明并不局限于这种特定的实施例，可以在记载于本发明的保护范围的范畴内实施适当的变更。

Claims (8)

1.在一种铝合金金属镀件，其特征在于所述金属镀件以经过除去阳极氧化膜处理的铝或铝合金为基底，以化学镀镍磷层为中间层、以电镀铜层为表层，所述镍磷中间层的厚度为7-12μm，所述电镀铜表层的厚度为14-24μm，在所述基底与化学镀镍磷层之间有铜颗粒和具有催化化学镀镍活性的镍催化颗粒。
2.如权利要求1所述的一种铝合金金属镀件，其特征在于所述除去阳极氧化膜处理的铝或铝合金的溶液为6wt.%的H3PO4与1.8wt.%的H2CrO4的混合液。
3.如权利要求1所述的一种铝合金金属镀件，其特征在于所述阳极氧化膜通过阳极氧化处理获得，所述阳极氧化电解液为0.4-0.45M的硫酸溶液，溶剂为体积比2：（3-4）的去离子水和乙二醇，阳极氧化的电压20V，时间为30-40min。
4.如权利要求1所述的一种铝合金金属镀件，其特征在于所述化学镀镍层使用的溶液为硫酸镍主盐10-20g/L，次亚磷酸钠还原剂10-15g/L，羟基乙酸络合剂5-7g/L，巯基苯并噻唑稳定剂0.1-0.5g/L，氯化镧添加剂1-2g/L，使用氨水调节pH=5.2±0.2，温度50-60oC，时间为10-20min。
5.如权利要求1所述的一种铝合金金属镀件，其特征在于所述电镀铜的电解液中包括有硫酸铜140-170g/L，硫酸40-50g/L，，Cl-60-70ppm，二氮苯黑0.05-0.07g/L，聚乙二醇0.02-0.04g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠0.01-0.04g/L，所述电镀铜的电解液温度为25-30oC，电流密度1-2A/dm2。
6.如权利要求1所述的一种铝合金金属镀件，其特征在于所述铜颗粒和具有催化化学镀镍活性的镍催化颗粒通过浸泡除去阳极氧化膜处理的铝或铝合金基底获得。
7.如权利要求6所述的一种铝合金金属镀件，其特征在于所述浸泡使用的浸泡液为10-15g/L硫酸铜、2-3g/L硫酸镍、5-6g/L柠檬酸络合剂、1-2g/L植酸稳定剂和去离子水。
8.如权利要求7所述的一种铝合金金属镀件，其特征在于所述浸泡时间为1-2min。
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